Anders dan eiwitten en koolhydraten worden lipiden niet bepaald door één soort bouwsteen, maar door een eigenschap: ze zijn hydrofoob (waterafstotend). Dat komt doordat ze grotendeels uit lange ketens van koolstof en waterstof bestaan, net als de koolwaterstoffen in benzine. Daardoor drijft olie op water en krijg je vet niet van je handen met alleen water.
Soorten lipiden
| Groep | Bouw | Functie | Voorbeeld |
|---|---|---|---|
| Triglyceriden | glycerol + 3 vetzuren | energieopslag, isolatie | boter, olijfolie, lichaamsvet |
| Fosfolipiden | glycerol + 2 vetzuren + fosfaatgroep | bouwstof van membranen | lecithine |
| Steroïden | skelet van vier aaneengesloten ringen | membraanbestanddeel, hormonen | cholesterol, testosteron, oestrogeen |
| Wassen | lang vetzuur + lange alcohol | waterafstotende laag | bijenwas, waslaag op bladeren |
Triglyceriden: de bouw van vet
Een triglyceride (triacylglycerol) ontstaat uit één molecuul glycerol (propaan-1,2,3-triol, een alcohol met drie OH-groepen) en drie vetzuren. Elk vetzuur koppelt met zijn –COOH-groep aan een OH-groep van glycerol. Daarbij ontstaat een esterbinding en komt water vrij (zie functionele groepen):
- glycerol
- CH₂OH–CHOH–CH₂OH
- vetzuur
- R–COOH, met R een koolwaterstofketen van meestal 12 tot 22 C-atomen (bijna altijd een even aantal)
- esterbinding
- –CO–O–, drie per triglyceride
Of iets bij kamertemperatuur een vast vet of een vloeibare olie is, hangt af van de vetzuren. Bij de vertering knipt het enzym lipase de esterbindingen weer door (hydrolyse); gal uit de lever verdeelt het vet eerst in kleine druppeltjes, zodat lipase er beter bij kan (zie spijsverteringsstelsel).
Verzadigd, onverzadigd en transvet
Een vetzuur is verzadigd als de koolstofketen alleen enkele C–C-bindingen heeft: elk C-atoom draagt het maximale aantal H-atomen. Een onverzadigd vetzuur heeft één (enkelvoudig onverzadigd) of meer (meervoudig onverzadigd) C=C-dubbele bindingen. In natuurlijke vetzuren hebben die dubbele bindingen de cis-vorm, die een knik van ongeveer 30° in de keten maakt (zie cis-trans-isomerie).
| Vetzuur | Dubbele bindingen | Smeltpunt | Komt veel voor in |
|---|---|---|---|
| Stearinezuur | 0 (verzadigd) | 69 °C | rundvet, cacaoboter |
| Oliezuur | 1 (cis, omega-9) | 13 °C | olijfolie |
| Linolzuur | 2 (omega-6) | −5 °C | zonnebloemolie |
| α-Linoleenzuur | 3 (omega-3) | ca. −11 °C | lijnzaad, walnoten |
De verklaring zit in de vorm. Rechte, verzadigde ketens kunnen als potloden in een doos dicht tegen elkaar liggen, met veel vanderwaalscontact: ze vormen bij kamertemperatuur een vaste stof (boter, kokosvet, vet aan vlees). Geknikte onverzadigde ketens passen slecht op elkaar en blijven vloeibaar: plantaardige oliën en visolie. Linolzuur en α-linoleenzuur kan je lichaam niet zelf maken; het zijn essentiële vetzuren.
Harden en transvet. Door waterstofgas aan de dubbele bindingen te adderen, met nikkel als katalysator, maak je van olie een vaster vet: zo werd vroeger margarine gemaakt. Bij gedeeltelijk harden klappen sommige cis-bindingen om naar de rechte trans-vorm. Transvetzuren verhogen het ‘slechte’ LDL-cholesterol en verlagen het ‘goede’ HDL-cholesterol, en verhogen zo het risico op hart- en vaatziekten. Sinds 2021 mag voedsel in de EU niet meer dan 2 gram industrieel transvet per 100 gram vet bevatten.
Energie. Vet levert ongeveer 37 kJ (9 kcal) per gram, tegen 17 kJ voor koolhydraten en eiwit. Dat maakt vet de ideale opslagvorm: een volwassene met 15 kg lichaamsvet draagt zo’n 15 000 × 37 ≈ 5,6 · 10⁵ kJ aan reserve mee, genoeg voor ruim zestig dagen bij 9 000 kJ per dag. Dezelfde energie als glycogeen opgeslagen zou, inclusief het water dat glycogeen bindt, een veelvoud wegen.
Fosfolipiden en het celmembraan
Een fosfolipide lijkt op een triglyceride, maar op de plaats van het derde vetzuur zit een fosfaatgroep, vaak met nog een klein geladen molecuul eraan (bij lecithine is dat choline). Daardoor heeft het molecuul twee kanten:
- een hydrofiele kop (fosfaatgroep, geladen en polair) die graag in water zit;
- twee hydrofobe staarten (vetzuurketens) die water mijden.
Zo’n molecuul met een waterminnende en een waterafstotende kant heet amfifiel. In water gaan fosfolipiden vanzelf in een dubbellaag liggen: de koppen aan beide kanten naar het water, de staarten naar elkaar toe in het midden. Die dubbellaag van ongeveer 5 nanometer dik is de basis van elk celmembraan en van de membranen rond celorganellen. Eiwitten zitten erin of eraan, en het geheel is vloeibaar: het vloeibaar-mozaïekmodel. Kleine apolaire moleculen zoals O₂ en CO₂ glippen er gemakkelijk doorheen; ionen en grote polaire moleculen hebben transporteiwitten nodig (zie osmose en diffusie).
Wat is het verschil tussen lipiden en fosfolipiden?
Lipiden is de verzamelnaam voor alle hydrofobe biomoleculen; fosfolipiden zijn één groep daarbinnen. Het verschil met de bekendste lipiden, de triglyceriden, zit in de bouw en de functie:
| Triglyceride (vet/olie) | Fosfolipide | |
|---|---|---|
| Bouw | glycerol + 3 vetzuren | glycerol + 2 vetzuren + fosfaatgroep |
| Polariteit | helemaal apolair | amfifiel: polaire kop, apolaire staarten |
| Gedrag in water | vormt druppels of een laag op het water | vormt dubbellagen en blaasjes |
| Functie | energieopslag, isolatie, bescherming | bouwstof van membranen, emulgator |
| Voorbeeld | olijfolie, lichaamsvet | lecithine in eigeel |
Omdat fosfolipiden olie en water met elkaar kunnen verbinden, werken ze als emulgator. Mayonaise blijft gebonden dankzij de lecithine uit eigeel, en in chocolade staat lecithine op het etiket als E322.
Steroïden en cholesterol
Steroïden lijken totaal niet op vetten: ze hebben een skelet van vier aaneengesloten koolstofringen (drie zesringen en een vijfring). Ze horen toch bij de lipiden, omdat ze apolair zijn. Het bekendste steroïde is cholesterol.
- In membranen zit cholesterol tussen de fosfolipiden en houdt het membraan bij verschillende temperaturen soepel en stevig.
- Grondstof: het lichaam maakt er de steroïdhormonen van (testosteron, oestrogeen, progesteron, cortisol; zie hormoon), galzuren en, onder invloed van zonlicht in de huid, vitamine D.
- Transport: cholesterol lost niet op in bloed en reist in lipoproteïnen. LDL brengt cholesterol naar de weefsels en kan bij een overschot in vaatwanden neerslaan; HDL voert het terug naar de lever.
Ongeveer driekwart van het cholesterol in je lichaam maakt je lever zelf; de rest komt uit dierlijke voeding. Voor het cholesterolgehalte in je bloed is de hoeveelheid verzadigd vet en transvet in je voeding meestal belangrijker dan het cholesterol zelf.
Verzeping: van vet naar zeep
Kook je vet met een sterke base zoals natronloog, dan worden de esterbindingen gehydrolyseerd. Er ontstaan glycerol en de natriumzouten van de vetzuren: zeep. Die reactie heet verzeping (zie zuren en basen).
- R–COO⁻Na⁺
- zeep: een natriumzout van een vetzuur (met kaliloog, KOH, ontstaat zachte zeep)
Rekenvoorbeeld — hoeveel natronloog en hoeveel zeep? Glyceryltristearaat (C₅₇H₁₁₀O₆) heeft een molaire massa van ongeveer 891 g/mol. Uit 1,00 kg vet krijg je 1 000 / 891 = 1,12 mol. Per mol vet is 3 mol NaOH nodig: 3,37 mol × 40,0 g/mol = 135 g NaOH. Er ontstaat 3,37 mol natriumstearaat (C₁₇H₃₅COONa, 306 g/mol): ongeveer 1,03 kg zeep, plus 1,12 mol × 92 g/mol ≈ 103 g glycerol. Ga voor dit soort berekeningen uit van de molverhouding (zie rekenen met de mol).
Waarom zeep werkt. Een zeepdeeltje is net als een fosfolipide amfifiel: een geladen kop (–COO⁻) en een lange apolaire staart. In water omsluiten zeepdeeltjes een vetvlekje met hun staarten naar binnen en de koppen naar buiten. Die bolletjes heten micellen; ze zweven in het water en spoelen weg. In hard water vormt zeep met calciumionen een onoplosbaar neerslag: de grijze kalkzeep-rand in je douche.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen lipiden en fosfolipiden?
Lipiden is de verzamelnaam voor alle biomoleculen die slecht in water oplossen, zoals vetten, fosfolipiden, steroïden en wassen. Fosfolipiden zijn een groep daarbinnen: glycerol met twee vetzuren en een fosfaatgroep. Door hun polaire kop en apolaire staarten vormen ze celmembranen, terwijl gewone vetten (triglyceriden) energie opslaan.
Wat is een triglyceride?
Een triglyceride is een ester van glycerol met drie vetzuren. Het is de chemische vorm van vrijwel alle vetten en oliën in voeding en van het vet in je vetweefsel.
Wat is het verschil tussen verzadigd en onverzadigd vet?
Verzadigde vetzuren hebben alleen enkele C–C-bindingen, liggen recht en vormen vaste vetten zoals boter. Onverzadigde vetzuren hebben een of meer C=C-dubbele bindingen met een knik in de keten en zijn bij kamertemperatuur vloeibaar, zoals olijfolie.
Waarom is transvet ongezond?
Transvetzuren ontstaan vooral bij het gedeeltelijk harden van olie. Ze verhogen het LDL-cholesterol en verlagen het HDL-cholesterol, wat het risico op hart- en vaatziekten vergroot. In de EU is industrieel transvet daarom beperkt tot 2 gram per 100 gram vet.
Is cholesterol een vet?
Cholesterol is een lipide, maar geen vet: het is een steroïde met vier koolstofringen. Het is een onmisbaar bestanddeel van celmembranen en de grondstof voor steroïdhormonen, galzuren en vitamine D.
Wat is verzeping?
Verzeping is de hydrolyse van een vet met een sterke base zoals natronloog. Daarbij ontstaan glycerol en natriumzouten van vetzuren, en die zouten zijn zeep.